地震活断层探测地质体三维可视化设计

在地学研究领域涉及大量的三维建摸与可视化需求。本文结合地震活断层探测工程实际需要,研究设计基于钻孔数据的地下地质体建模及三维可视化设计。通过专业建模软件(RMScommon)考虑断层数据分层建模得到地质体立体网格三维模型;运用OpenGL在VC++环境下实现所建模型的可视化。     

基于三棱柱体体元的三维地质体可视化

三维地质体可视化是地质研究和工程勘查勘探领域直观表达地层钻探数据必不可少的手段.在三维地质体可视化中为了同时表现地质体的外在特征和内在特征,一般应用基于体元的的建模方法.首先讨论基于三棱柱体体元的建模方法以及基于该建模方法的模型的剖分算法,然后利用该建模方法和模型的剖分算法实现了地质体的显示和虚拟钻探.     

直接体绘制技术在地质体三维可视化中的应用研究

将直接体绘制技术应用于地质体三维可视化,首先对原始钻孔数据进行插值、网格化等预处理得到满足直接体绘制需要的规则体数据,从而建立反映地层分布的地质体三维标量数据场;然后用直接体绘制技术绘制三维地质体,避免了体元建模方法中在对地质体进行剖切等操作时必须要解决的剖面与体元之间复杂的判断求交等过程。采用该方法实现了对某地区地质体的三维可视化。     

断层地质体的三维建模技术研究

对复杂地质体中的断层三维建模技术进行研究与讨论。分析断层三维数据来源给出数据空间模型;系统地对‘已有的断层三维建模的技术进行分析比较,在此基础上提出一种使用TIN和三棱柱混合数据模型的断层地质体建模技术,从而有效地解决了断层三维可视化问题。     

基于多尺度空间体元的地学三维建模

提出基于多尺度空间体元(M-S SVV)的真三维可视化实体建模技术,对基于M-S SVV模型的地质体与地质场建模方法及三维可视化技术进行研究,开发三维建模与可视化软件。通过东营坳陷及花沟地区的构造和物性三维建模与可视化应用,证明M-S SVV模型对地学数据有良好的适应性,能够较好地满足地学空间多尺度表达及分析的需求,辅助地质、地球物理建模及分析。     

基于钻孔信息的二维剖面图的三维实体重建*

为了有效地表示地质应用领域的三维实体,针对矿山地质三维数据的特征,提出了基于钻孔信息的地质体分层模型重建策略。给定原始地质钻孔数据,利用自适应神经网络预测地质体横剖面内信息未知区域的品位属性,生成分层数据;结合离散网络模型自动创建相邻数据分层内控制点之间的拓扑关系,由此建立三维实体的表面模型;然后利用OpenGL造型系统对上述模型进行可视化渲染。最后为验证建模方法的有效性,开发了一套地质体三维建模实验系统,并结合实证数据进行了仿真分析。     

基于pillar grid三维地质体表面模型提取算法

在油气勘探开发过程中,三维地质建模技术应用越来越广泛。pillar grid是目前主流三维地质建模软件应用的结构化网格,提供储层流体流动的描述方法。如何更加直观地展示地质体构造形态,将地质体网格数据中三维地质体表面模型提取出来在地质建模中具有较高的应用价值。因此,提出一种三维地质体表面提取算法,对基于pillar grid三维地质体数据进行解析,提出其表面模型来辅助计算机可视化展示。该算法主要包含基于pillar grid无断层三维地质体表面模型提取算法和带有复杂断层三维地质体表面模型提取算法两部分。通过实际的三维地质体模型数据进行算法验证,证实该算法能够较好地实现基于pillar grid复杂三维地质体表面模型提取功能,满足实际需求,具有应用价值。     

复杂地质体NURBS辅助建模及可视化分析

基于NURBS技术提出一种重建复杂三维地质体的建模方法．首先对数字地形模型进行简化处理以满足地质体重建的需要;然后结合地质原始资料和解译数据,拟合构造出更能反映地质规律的地质结构面．在此基础上,利用三维图形学技术重建复杂地质体,并根据实际需要对整体模型实现一系列的三维地质信息可视化分析．实际水电工程应用表明,文中方法可以满足复杂工程地质信息三维可视化研究的实际需要．     

地质工程复杂地质体三维建模与可视化研究

地质工程复杂地质体中的各种地质信息都可以看作是三维空间中的函数，利用各种野外实测资料分别建立相应的曲面拟合函数，进而利用计算机建立三维地质模型，达到直观地表达地质信息在工程岩土体中的分布规律、提高对地质规律的认识、指导地质工程项目的勘测施工及监测的目的，本文分析了复杂地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题，并初步应用于向家坝某坝址区的三维地质建模中。     

基于体绘制技术的层状地层三维建模平台的设计和实现

随着地学研究的不断深入,层状地层三维建模已成为研究的重点。基于格式化存储的多层DEM数据文件,将直接体绘制的思想融入到基于图像空间体绘制的经典算法—光线投射算法之中,提出基于多层DEM数据的光线投射算法。基于IDL和.NET的混合环境设计并实现了层状地层的三维可视化的平台。在该平台上,使用改进后的光线投射算法实现了层状地层的三维建模,以及对三维层状地质体的基本操作和基本地质信息的提取。     

基于Java3D的地质资源的三维模拟

传统的地质勘测绘制方法是将地质资源数据绘制到平面图上,地质资源的三维可视化是目前的研究方向。本文利用Java3D开发包将地质资源数据绘制成三维图形。采用逐点插入法来实现大量的离散数据的三角网格化,以此实现三维图形的显示;并设计算法,在特定位置的显示剖面图。在此基础上开发了一个实用系统。     

基于TIN的三维地质建模研究

将三维地质建模技术用于地质分析,提出一种基于TIN的建模方法。采用带断层约束的三角剖分算法,实现海量数据Delaunay三角剖分,建立地质层面模型,以地层和断层为约束,根据层序地层学原理,按层序网格表征方式细分地层,建立层序模型,并在结构模型的基础上,使用距离加权反比法估算网格结点的属性,建立地质体属性模型。     

基于约束的地质网格曲面重建算法

提出一种基于地质约束的地质曲面重建算法,为在三维地质建模中构造线性不连续层位面片提供一种解决方案.应用"移动立方体"算法从点云重建出无约束的层位三角网格曲面,在断层曲面的约束下,利用初始点云对层位曲面进行网格拟合处理,使层位曲面的各个面片在交线附近能很好地体现断层对层位面的切分效果.实验结果证明,该算法运行稳定、有效.     

三维GIS模型的分层表示及可视化技术研究

在分析目前三维GIS建模策略的基础上,根据矿山地质三维数据的特征,提出了三维模型的分层表示策略和基于OpenGL的可视化技术。给定原始的分层数据,结合离散网络模型自动创建控制点之间的拓扑关系,由此建立三维实体的表面模型,加载模型内部属性数据,实现到三维实体模型的转换。然后利用OpenGL造型系统对上述模型进行渲染,进行纹理、光照、消隐、阴影等计算,从而生成高真实感的三维实体模型。最后开发了一套三维GIS仿真系统,并结合实证数据进行了仿真分析。     

沉积微相图的自动绘制技术

沉积微相研究是开发地质研究的重要环节,准确的沉积微相是储层物性展布模型接近油藏实际的重要保证。论文在推广的地质建模软件Earthvision深度开发的基础上,提出了沉积微相图自动绘制的技术方法,并应用用户自主开发语言完成了软件模块的编制。实例应用检测效果良好,这表明提出的方法实用性较强,克服了目前开发地质研究过程中沉积微相图件制作仅根据储层厚度的大小来简单划分造成的精度不够,无法满足储层分布模型要求的缺陷,对于改善开发地质的研究手段、提高模型建立精度具有重要意义。     

基于3DGIS的矿井可视化研究

随着计算机在地质矿山的不断深入应用,当今地质、矿业界人士希望能够更直观、更精确地了解不同矿体和地质体分布的三维形态,这就使得3DGIS在矿山中有巨大的应用前景。文中提出基于3DGIS的矿井可视化系统构建方法,并详细说明了所采用的地层和巷道的三维建模方法。基于文中的建模方法开发了一个3DGIS系统的初步原型,并用实际钻孔数据和巷道数据验证了可行性,能够为采矿及各种地质现象描述提供有力的依据。     

基于四面体的三维地质模型剖切算法研究

为了获取三维地质体任意方向的剖面图,在四面体建模的基础上,利用面与面之间的相切关系以及四面体剖切后拓扑关系的一致性,在三角形自分解基础上完成了三维地质体的任意剖切,并在VC环境下利用OpenGL对该剖切进行了显示。仿真结果表明,该方法实现了三维地质体任意方向的剖切处理,提高了绘制地质剖面图的效率。     

基于云架构的水工环地质信息服务平台研究北大核心CSCD

水文地质、工程地质、环境地质(简称水工环地质)信息对经济建设、地质灾害等方面具有重要意义,然而传统的地质环境信息服务方式受数据格式、权限、观念等制约,难以满足政府、专业人员与社会公众对水工环地质信息的需求。因此,如何整合多源异构数据实现水工环地质信息的社会化共享已成为水工环地质领域内的难题。首先分析了水工环地质信息的特征,并构建水工环地质信息服务模型,然后基于大数据、云计算等现代信息技术与理念,结合水工环地质工作的实际情况,阐述了全国水工环数据中心,全国地质环境信息管理及服务平台的总体设计与应用模式。最后系统论述了建设水工环地质信息服务平台的总体架构和关键技术。     

结合半监督聚类的地质图像多条件生成方法

近年来深度学习技术在地质学的应用越来越广泛.地质学科中的一个重要课题是根据稀疏的空间观测数据建立合理的地下模型.最近的工作通过条件生成对抗网络来探索条件化地质建模,产生了逼真且符合空间观测数据的地质图像.然而,多数方法只关注将空间观测数据作为硬条件,忽视了对生成图像中地质属性的调节.本文引入地质属性标签调节地质图像中具体的地质属性表现,将表征地质属性类别的标签数据作为生成条件之一,扩展一个属性分类器与该标签配合,从而实现更可控的图像生成.针对属性标签的人工标注成本大的问题,本文采用半监督聚类利用少量的标注数据为无标签数据自动分配标签.此外,聚类可能产生噪声标签影响建模结果,此方法使用对称交叉熵损失改进分类网络以提高网络对于噪声标签的鲁棒性.本文在黄河地区的河流地质数据集上进行大量实验,结果表明所提出的方法对于不同的属性标签生成了地质模式不同且符合空间观测数据的逼真地质图像,证明了本方法的有效性.